КПД выпрямителя:
— коэффициент полезного действия трансформатора; — потери мощности на выпрямительных диодах;N — число тиристоров в схеме.
Определяем максимальный и минимальный углы регулирования:
Минимальное напряжение на нагрузке
В управляемом режиме работы выпрямителя находим:
Минимальный и максимальный углы проводимости тиристоров:
Ток в тиристоре
Максимальное обратное напряжение
Тиристоры выбираем по
: тиристор Т242-80-8 и типовой охладитель М-6А.Общая расчетная формула для всего семейства нагрузочных характеристик:
Рис.1.2 — Регулировочная характеристика выпрямителя
Для защиты тиристоров от перегрузок используем быстродействующие плавкие предохранители. Достаточно поставить два предохранителя в первичной обмотке для обеспечения защиты.
Ток плавкой вставки:
Выбираем плавкую вставку ПНБ-5-380/100.
Для ослабления перенапряжений используем
-цепочки, которые включаются параллельно тиристору. Такая цепочка совместно с индуктивностями цепи коммутации образует последовательный колебательный контур. Конденсатор ограничивает перенапряжения, а резистор — ток разряда этого конденсатора при отпирании и предотвращает колебания в последовательном контуре. Параметры цепочек определим по следующим соотношениям:Величина напряжения на конденсаторе
ток разряда контураМощность рассеяния на резисторе
По справочнику выбираем конденсаторы C2 — КСЛ-310 пФ, резисторы R2 — ПЭВ-100-620±10%.
Рис.1.3 — Схема управляемого выпрямителя с защитой
Определяем требуемую длительность импульса управления
, исходя из знания угла коммутации , определенного при расчете силовых схем:Для тиристоров Т242-80-8 определяем токи и напряжения управления:
Цепи управления тиристорами питаются от импульсного усилителя через оптрон и ограничивающие сопротивление и шунтирующий диод:
Рис.2.1 — Цепь управления тиристором
По значению
выбираем оптрон ТО125-12,5 с параметрами:Определяем параметры элементов, входящих в цепь управления:
По току
выбираем шунтирующий диод типа КД202А.По значениям
и выбираем резистор типа МЛТ-1-11Ом±5%.Внутреннее сопротивление управляющего перехода тиристора
Нагрузкой выходного каскада на транзисторе VT2 является ток управления
оптотиристора (рисунок 2.2). Следовательно, в режиме насыщения через транзистор VT2 должен протекать ток коллектора не менее тока управления оптотиристора.В связи с этим принимаем
. Так как СИФУ питается двухполярным напряжением, то выходной каскад подключен на напряжение .Учитывая, что
имеем: .По напряжению
и току выбираем транзистор VT2 типа КТ611А с параметрами , , , .Рисунок 2.2 — Выходной каскад СИФУ
Определяем величину ограничивающего сопротивления резистора R13:
где
- падение напряжения на открытом транзисторе, - падение напряжения на светодиоде оптотиристора.Определяем мощность рассеивания на резисторе
:Принимаем резистор
типа МЛТ-2-240Ом±10%.Определим ток базы транзистора VT2:
Определяем ток коллектора
транзистора VT1:Вычисляем мощность рассеяния на транзисторе VT1:
.По току
, напряжению и мощности рассеивания выбираем транзистор VT1 типа КТ301Б с параметрами:Определим минимальный ток базы транзистора VT1:
Входной каскад СИФУ выполняет две функции: функцию синхронизации и функцию генератора прямоугольных импульсов. Функция синхронизации импульсов управления и анодного напряжения оптотиристора в управляемом выпрямителе осуществляется путём подключения входного трансформатора TV1 и силового трансформатора к одной и той же фазе напряжения сети. В исходной схеме прямоугольные двухполярные импульсы образуются на стабилитронах VD1, VD2 (рисунок 2.3).